LCP 材料介绍

• 分子结构：LCP 分子结构中具有线性刚性链段，在熔融态中分子链能够部分排列呈现液晶态，分子链取向规整，纤维状结构明显，分子间堆砌紧密。
• 特性1：
  • 高强度和高模量：具有异常规整的纤维状结构，未增强的 LCP 即可达到甚至超过普通工程塑料用百分之几十玻璃纤维增强后的机械强度和模量水平，若用玻璃纤维、碳纤维等增强，性能更优。
  • 优良的热性能：热稳定性好，热变形温度在 121 - 355℃之间，高耐热型超过 243℃，能在高温环境下长期使用，同时热膨胀系数低，尺寸稳定性极佳。
  • 突出的化学稳定性：对大多数化学品、溶剂、酸和碱有较高的耐受性，在浓度为 90% 酸及浓度为 50% 碱中不会受侵蚀，对于工业溶剂、燃料油、洗涤剂及热水，接触后不会被溶解，也不会引起应力开裂。
  • 良好的电绝缘性能：介电强度比一般工程塑料高，耐电弧性良好，在连续使用温度 200 - 300℃时，其电性能不受影响，间断使用温度可达 316℃左右。
  • 优异的加工性能：一般热致性 LCP 具有良好的流动性，易于加工成型，模塑速度快，周期循环极快，能制成高精度的复杂零件。

LCP 材料参数

• 物理性能参数
  • 密度：约 1.3 - 1.5g/cm³。
  • 吸水率：低于 0.04%，吸湿性极低。
  • 熔融指数（MFI）：一般为 5 - 40g/10min（约 350℃，5kg 负载），具体数值因牌号和加工方式有所不同。
• 机械性能参数
  • 拉伸强度：约 90 - 150MPa，玻纤增强型可达 200MPa 以上。
  • 冲击强度：悬臂梁缺口冲击强度一般约 2 - 5kJ/m²。
  • 弯曲强度：约 150 - 200MPa。
  • 弯曲模量：约 5000 - 20000MPa。
  • 硬度：肖氏硬度 D85 - D90。
• 热性能参数
  • 热分解温度：通常超过 450℃。
  • 玻璃化转变温度（Tg）：通常在 80 - 100℃。
  • 熔点：约 280 - 340℃，视具体配方而定。
  • 热膨胀系数：约 15 - 30µm/m・°C。
  • 阻燃等级（UL94）：通常为 V - 0，天然阻燃。
• 电性能参数
  • 体积电阻率：约 10¹⁵Ω・cm。
  • 介电常数：约 3.0 - 3.5（在 1MHz 频率下）。
  • 介电损耗因子：约 0.002 - 0.004（在 1MHz 频率下）。
  • 介电强度：约 20 - 30kV/mm。
• 化学性能参数
  • 耐化学性：对大多数化学品、溶剂、酸和碱有较高的耐受性。
  • 耐水解性：在高温水和蒸汽中仍具有较好的稳定性，但长时间高温水接触可能会稍微影响机械性能。
  • 耐候性：良好的抗紫外线和抗老化性能。
• 光学性能参数
  • 透明性：通常为半透明，某些类型可制成透明薄膜。
  • 折射率：约 1.6。
• 加工性能参数
  • 加工方式：可通过注塑成型、挤出成型和吹塑成型等方式加工。
  • 加工温度：一般的熔体加工温度为 300 - 350℃，模具温度约 120 - 160℃
  • 温度控制
  • 料筒温度：后部温度在 250℃-360℃，中部温度在 270℃-350℃，前部温度在 290℃-350℃。不同品级的 LCP 材料有所不同，若对流动性要求较高，可将温度设置得偏高一些，但要注意温度过高可能导致分子取向不均匀等问题。
  • 喷嘴温度：一般在 290℃-350℃，通常比料筒温度低 10℃左右，以避免过度剪切热和碳化物的形成。
  • 模具温度：一般在 70℃-150℃。较高的模具温度有利于熔体的流动，减少熔接痕，提高制品的表面质量，但可能会延长成型周期；较低的模具温度可以缩短成型周期，防止飞边，但可能导致制品的内应力增加。
  • 1. 压力控制
       • 注射压力：LCP 的熔融粘度较低，注射压力比一般的热塑性树脂要低，通常在 15MPa-45MPa 的压力下即可成型。但是，对于大型制品或结构复杂的制品，需要采用较大的注射压力和保压压力，以确保熔体能够充满型腔并补偿冷却过程中的体积收缩。
       • 保压压力：保压压力一般在 20MPa-39MPa，具体数值需根据制品的尺寸、形状和质量要求进行调整。
       • 背压：背压通常建议在 50bar-150bar 之间，以防止材料在填充过程中回流。
    2. 螺杆转速：较低的螺杆转速可以提高材料的流动性和充模效果，但过高的转速可能导致材料降解和气泡的产生，一般根据 LCP 材料的特性和注塑机的规格进行合理调整。
    3. 注射量和注射速度
       • 注射量：根据产品的需求和模具的设计进行合理调整，过多的注射量可能导致产品的重量增加和生产效率降低，而过少的注射量则可能影响产品的尺寸精度和质量。
       • 注射速度：LCP 的固化时间比较快，因此注射速度快有利于获得良好的成型效果。较快的注射速度可以使熔体快速充满型腔，减少熔体在型腔内的停留时间，降低分子取向程度的差异，从而减少制品的内应力和翘曲变形。
    4. 时间控制
       • 成型周期：LCP 具有良好的流动性和较快的固化速度，所以成型周期相对较短，代表性的成型周期为 10 秒 - 30 秒。成型周期取决于制品的大小、形状、厚薄、模具结构及成型条件等因素。
       • 保压时间：保压时间应适当延长，以确保材料充分填充模具并避免出现气孔或缺陷，一般可设定在 10 秒 - 30 秒之间。如果保压时间过短，制品会因冷却收缩而产生缩痕等缺陷；如果保压时间过长，制品内部会产生较大的内应力，导致翘曲变形。
       • 冷却时间：冷却时间是指从注塑成型到产品完全冷却所需的时间。冷却时间应足够长，以确保 LCP 材料能够充分硬化和固化，避免出现翘曲、变形等问题，一般可设定在 10 分钟 - 30 分钟之间。
    5. 干燥条件：LCP 材料容易吸收空气中的水分，在注塑前必须进行充分干燥。一般干燥温度在 140℃-170℃左右，干燥时间为 4 小时 - 6 小时。